3D პრინტერს კომპიუტერში შედგენილი ციფრული მოდელის მიხედვით, რეალობაში სხვადასხვა საგნების აწყობა შეუძლია. 1980-იანი წლების დასაწყისში შექმნილი ტექნოლოგია დიდი ხანია არსებობს, თუმცა განსაკუთრებულ პოპულარობას ახლა იძენს.
თავდაპირველად, 3D ბეჭდვა საკმაოდ შრომატევადი პროცესი იყო, თუმცა ტექნოლოგიურმა განვითარებამ სამგანზომილებიანი საბეჭდი მანქანის მუშაობა ბევრად გაამარტივა.
პრინტერი საბეჭდ მასალად პლასტიკატებს, კერამიკას და ლითონებს იყენებს. ჯერ კომპიუტერული პროგრამის მეშვეობით ნივთის სამგანზომილებიან ვირტუალურ მოდელს ქმნი, შემდგომ კი, 3D პრინტერი ვირტუალური მოდელის ნივთიერ ვერსიას ამზადებს. ბეჭდვისას პრინტერი გაცხელებული თავაკის მეშვეობით ნახევრად თხევად პლასტიკატს პრინტერის დაფაზე ფენებად ასხამს და მოდელს აშენებს. ტექნოლოგიის დახმარებით შესაძლებელია ინდივიდუალური, სპეციფიკური ნაწილების აწყობა და მას ძირითადად მოდელებისა და პროტოტიპების დასამზადებლად იყენებენ.
“ნავიგატორი” ამ თემაზე 3D გრაფიკოსს და 3D სახელოსნოს დამფუძნებელს ივანე ნაზღაიძეს ესაუბრა. მისი განმარტებით, ხშირ შემთხვევაში 3D პრინტერს უპირატესობა გააჩნია და მისი დახმარებით ისეთი რთული ობიექტების შექმნა შეიძლება, რაც ტრადიციული ტექნოლოგიებით ვერ დამზადდება.
“პრინტერის მასალა რამდენიმე ტიპის არსებობს. მათ შორის ყველაზე გავრცელებული FDM ტექნოლოგიის PLA , ABS და PETG პლასტმასია. შედეგი და ვიზუალი ერთია, მაგრამ დანიშნულება, თვისება და გარემო პირობების მიმართ მდგრადობა სხვადასხვა აქვთ. მაგალითად, PLA პლასტმასით შეგვიძლია სახლისთვის საჭირო ნივთი დავბეჭდოთ, , რაიმე მოწყობილობის კორპუსი ან სათამაშო. ხოლო ABS და PETG პლასტმასით, მაგალითად, ავტომობილისთვის შეიძლება დეტალების ბეჭდვა: ზაფხულში, სიცხეში როცა მანქანაში ტემპერატურა 60 გრადუსს აღწევს, PLA პლასტმასით დაბეჭდილი მოდელი დარბილდება და ფორმას დაკარგავს. ანუ მასალის შერჩევა უნდა მოხდეს დანიშნულების და საბოლოო მიზნის მიხედვით. ზოგადად ეს მასალები მტკიცე არ არის, უფრო პროტოტიპირებისთვის, ანუ პირველადი ნიმუშის დასამზადებლად გამოდგება.
აღსანიშნავია ასევე SLA/DLP ტიპის პრინტერები, რომლებიც თხევადი მასალით ბეჭდავენ და FDM ტექნოლოგიასთან შედარებით მაღალი ხარისხის ვიზუალის მიღება შეუძლია.
ეს ის პრინტერები და მასალებია, რაც უმეტესად გავრცელებულია მსოფლიოში და საქართველოშიც უკვე ბევრს აქვს. თუმცა არსებობს კიდევ სხვადასხვა ტიპის და დანიშნულების პრინტერები, რომლებიც ბეჭდავენ მაგალითად მეტალით, შოკოლადით, კერამიკით, ბეტონით და ა.შ.
3D ბეჭდვა ნელი პროცესია. ბეჭდვის დრო დამოკიდებულია ფენის სიმაღლეზე და მოდელის შევსებაზე, რაც ნივთის შიდა სივრცის შევსებას გულისხმობს და მას მეტ სიმტკიცეს სძენს. მაღალი ფენა და დაბალი შევსება, ბეჭდვის სწრაფად დასრულებას ნიშნავს. შერჩეული პარამეტრების მიხედვით მაგალითად ერთი და იგივე 8 სანტიმეტრიანი ობიექტი შეიძლება დაიბეჭდოს 5 საათში ან 2 საათში.
შეზღუდვა გვაქვს პრინტერის სამუშაო არეშიც, ძირითადად გავრცელებულია 20სმX20სმX25სმ ზომის, თუმცა გვხვდება პრინტერებიც, რომლებიც 50სმ და მეტი სიმაღლის ობიექტების ბეჭდვის საშუალებასაც იძლევა.
3D პრინტერის მნიშვნელოვანი უპირატესობაა, რომ შეუძლია რთული, შედგენილი (უკვე აწყობილი) ნივთების დამზადება, რაც სხვა ტექნოლოგიების საშუალებით წარმოების შემდეგ ხელით უნდა აიწყოს.
საქართველოში როდიდან გამოჩნდა?
“საქართველოში 2009-2010 წლიდან გამოჩნდა. მისი ფართო გავრცელება კი მას შემდეგ მოხდა, რაც ჩინეთმა მარტივი, ღია ტიპის იაფფასიანი პრინტერების წარმოება დაიწყო. უკვე ბევრი ტექნოლოგიური სტარტაპი მიმართავს 3D პროტოტიპირებას საკუთარი პროდუქტის შესაქმნელად. წლებია სტარტაპებთან ვთანამშრომლობ და პროტოტიპის დამზადებაში ვეხმარები. პირველ რიგში ვუქმნი მოდელს, შემდეგ კი ვუბეჭდავ. ბეჭდვის შემდგომ პროტოტიპი იტესტება, თუ საჭირო ხდება, ცვლილებები შეგვაქვს და ხელახლა ვბეჭდავთ. როდესაც ტესტირება დასრულდება, სტარტაპს შეუძლია პროტოტიპი პოტენციურ ინვესტორს აჩვენოს ან კონკურსზე გაიტანოს. პროდუქტის წარმატების შემთხვევაში, წარმოება უკვე სხვა ტექნოლოგიებით მოხდება.
სწორედ მოდელებისა და პროტოტიპების დაბეჭდვის შესაძლებლობის გამო ტექნოლოგიით ბევრი ქართული სტარტაპი დაინტერესდა.
სტარტაპი “3D საამქრო”, რომელიც გურიაში, სოფელ ლიხაურში სამმა სტუდენტმა 2020 წელს წამოიწყო, თავისი საქმიანობისთვის სამგანზომილებიან საბეჭდ მანქანას იყენებს. ისინი ტექნოლოგიის დახმარებით, პლასტმასის ნივთებს ეკოლოგიურად სუფთა და ბიოდეგრადირებადი მასალით ამზადებენ.
ქართული აგრო-სტარტაპი “ქვევრი” კი 3D პრინტერით თიხით ბეჭდავს. კომპანია მიზნად ისახავს ქართული ტრადიციული ღვინის ჭურჭლის – ქვევრის თანამედროვე ტექნოლოგიების გამოყენებით წარმოებას. ქვევრების საბეჭდად სპეციალურად ახალი კერამიკული 3D პრინტერი შეიქმნა, მისი მეშვეობით კი 1000 – 1500 ლიტრი მოცულობის ქვევრებს ამზადებენ. აღსანიშნავია, რომ ტექნოლოგიის დახმარებით, “ქვევრმა” თავდაპირველად ქართული თიხით თონე დაბეჭდა, შემდგომ კი ქვევრი, რომელშიც ღვინო უკვე ჩაიწურა.
ივანე ნაზღაიძის თქმით, სხვადასხვა მასალის გამოსაყენებლად შესაბამისი პრინტერია საჭირო. შეუძლებელია, რომ მეტალის პრინტერმა მეტალიც დაბეჭდოს და პლასტმასიც
“ამ პრინტერების პრინციპი ძირითადად ერთია, მაგრამ მასალა განსხვავებულია. კონკრეტული მიზნისთვის და მასალისთვის შესაბამისი პრინტერი უნდა შეირჩეს და შესაბამისი თავაკი უნდა ჰქონდეს, საიდანაც მასალა გამოდის.
სტარტაპმა “ქვევრმა” თავად შექმნა პრინტერი, რათა კონკრეტული (ტრადიციული ქართული ქვევრისთვის შესაფერისი) ტიპის თიხით ებეჭდათ. ამ პრინტერს ძლიერი ტუმბოც სჭირდება, რომელიც წნევით გამოუშვებს თიხას და ფენა-ფენა აშენებს.
იგივე პრინციპით სახლებიც იბეჭდება – მასალად სპეციალური შემადგენლობის ბეტონს იყენებენ, რომელიც ასევე ფენა-ფენა შენდება. მაგალითად 100 კვადრატულის სახლის აშენება 48 საათში შეიძლება.”
სამგანზომილებიანი საბეჭდი მანქანით ბევრი სფერო დაინტერესდა. საინტერესოა, რომ საქართველოში შოკოლადის პრინტერიც არსებობს, რომელსაც მისალოცი ფილების დასამზადებლად იყენებენ. ტექნოლოგია მშენებლობის პროცესშიც აქტიურად გამოიყენება. მოწყობილობა ავეჯისა და სათამაშოების წარმოებასაც საკმაოდ ამარტივებს და მას კონდიტერებიც ეფექტურად იყენებენ.
“3D ბეჭდვა ხელოვან ადამიანებს ეხმარება, რათა მათ მიერ შექმნილი ვირტუალური ობიექტი ნივთად აქციონ, ან საგამოფენო ნივთი დაამზადონ. დიდი ხანია ამ ტექნოლოგიით დაინტერესდნენ მედიცინაშიც. სტომატოლოგიაში უკვე წლებია იმპლანტების დასამზადებლად აქტიურად გამოიყენება.
მაგალითად, პაციენტის კომპიუტერული ტომოგრაფიდან მისი რეალური ძვლების მიღებაა შესაძლებელი. სწორედ ამ მეთოდით ვეხმარები ქართველ ქირურგებს და მსგავსი ტექნოლოგიით საქართველოში რამდენიმე წარმატებული ოპერაციაც ჩატარდა. მათ შორის იყო ერთ-ერთი გამორჩეული, რომელსაც მგონი მსოფლიოში ანალოგი არ აქვს, როცა 5 წლის ბავშვს თავის ქალაზე ოპერაცია დასჭირდა. ექიმისთვის ჯერ თავის ქალა დავბეჭდე, რაზეც მან საცდელი ოპერაცია ჩაატარა. ამის მეშვეობით ოპერაცია დაგეგმა, რაც შემდგომ უკვე პაციენტზე ჩატარდა. ოპერაციამ წარმატებით ჩაიარა და ბავშვი გადარჩა. ამის გარდა, ექიმებს ხელსაწყოების დამზადებაშიც ვეხმარები.” – აღნიშნავს ივანე ნაზღაიძე.
როგორც აღინიშნა, უნიკალურ თანამედროვე დანადგარს უკვე ბევრ სფეროში იყენებენ, თუმცა მისი პოტენციალი ჯერ კიდევ არ ამოუწურავთ.
